АНАЛИЗ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗВИТИЯ ЛИНЕЙНОЙ ЭРОЗИИ В БАССЕЙНАХ РЕК НА ЮГЕ СРЕДНЕРУССКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИС

  • Yaroslava V. Pavlyuk Национальный исследовательский университет «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
  • Olga M. Sablina Национальный исследовательский университет «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
  • Stanislava B. Smirnova Национальный исследовательский университет «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
  • Kristina A. Gladkaya Национальный исследовательский университет «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
Ключевые слова: овраг, балки, сельскохозяйственные угодья, геоинформационные системы, данные дистанционного зондирования

Аннотация

В настоящее время в связи с увеличенной антропогенной нагрузкой значительные территории нашей страны подвержены эрозионным процессам. Белгородская область не исключение, в связи с этим стало актуальным проведение исследований направленных на анализ пространственно-временных закономерностей развития линейной эрозии для оценки потенциальной устойчивости территории к ее проявлению. Анализ пространственного распределения эрозионных форм на территории исследования позволит выявить закономерности распределения и оценить возможное развитие эрозионных процессов. Целью исследования является анализ пространственно-временных закономерностей развития линейной эрозии для оценки потенциальной устойчивости территории к ее проявлению в рамках бассейновой концепции на территории Юга Среднерусской возвышенности используя геоинформационное моделирование в совокупности с натурными методиками исследования линейного развития эрозионной сети.

При проведении исследований использованы методы тематической обработки космических снимков, геопространственного анализа, ГИС-моделирования, сравнительно-географический, метод аналогий, ландшафтного планирования, а также методы статистической и математической обработки данных.

В результате исследования было выявлено, что территории с высокой густотой эрозионной сети и низкой долей густоты речной сети имеют высокие значения густоты овражной сети при невысокой плотности оврагов; территории с невысокими значениями густоты эрозионной сети и более развитой речной сетью характеризуются уменьшением густоты овражной сети; для территорий с высокой густотой эрозионной сети характерно слабое развитие верхнего звена и преобладание водотоков нижнего звена в структуре речной сети; бассейны с небольшими значениями густоты овражной сети в большинстве случаев значительно расчленены в верхнем и среднем звене речной сети. Установление закономерности распределения эрозионных форм позволило оценить устойчивость территории к эрозионным процессам, а также прогнозировать и анализировать необходимость противоэрозионных мероприятий.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биография автора

Yaroslava V. Pavlyuk, Национальный исследовательский университет «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

 доцент, кандидат географических наук

Литература

Список литературы

Белоусова Л.И. Региональные особенности развития и распространения экзогенных геоморфологических процессов на территории Белгородской области // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Сер.: Естественные науки. 2011. № 3(98), вып. 14. С. 162-169.

Гафуров А.М. Использование беспилотных летательных аппаратов для оценки почвенной эрозии // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Сер.: Естественные науки. 2019. Т. 43. № 2. С. 182-190. https://doi.org/10.18413/2075-4671-2019-43-2-182-190

Григорьев И.И., Рысин И.И. Оценка линейного и площадного прироста оврагов с применением инструментальных методов (на территории Удмур-тии) // Геоморфология. - Москва: Институт географии РАН, 2021. №3. С.64-74.

Зорина Е.Ф. Овражная эрозия: закономерности и потенциал развития / Е.Ф. Зорина, Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова. Москва: ГЕОС, 2003. 168 c.

Корнилов А.Г. Сравнительная характеристика воздействия горнодобывающих предприятий КМА на экологическую ситуацию рек Белгородской области / А. Г. Корнилов, С. Н. Колмыков, Е. В. Кичигин, Л.Ю. Гордеев // Горный информационно–аналитический бюллетень. М.: ГИАБ, 2010. № 6. С. 134-139.

Кузьменко Я.В. Нарожняя А.Г. Функционирование бассейновых ландшафтных структур в условиях высокочастотной изменчивости стокоформирующих факторов // Общие и методические проблемы эрозио– и русловедения: сб. статей. М: Планета, 2012. С. 157-165.

Лисецкий Ф.Н., Светличный А.А., Черный С.Г. Современные проблемы эрозиоведения // НИУ БелГУ [под ред. А.А. Светличного]. Белгород: Константа, 2012. 456 с.

Нарожняя А.Г., Павлюк Я.В., Голиков М.А. Определение фрактальной размерности эрозионной сети Белгородской области // Почвы и земельные ресурсы: современное состояние, проблемы рационального использования, геоинформационное картографирование : сб. тр. материалов междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 85-летию кафедры почвоведения БГУ и 80-летию со дня рождения В.С. Аношко (Минск, 20-23 сент. 2018 г.). Минск, 2018. С. 127–131.

Нарожняя А.Г., Кузьменко А.Г. Речные бассейны Белгородской области и их типизация по эколого–ландшафтным условиям с использованием ГИС–технологий // Эколого-географические исследования в речных бассейнах: материалы третьей Международной научно–практической конференции (Воронеж,15–17 окт. 2009 г.). Воронеж: ВГПУ, 2009. С. 88-92.

Павлюк Я.В. Развитие эрозионной сети в бассейнах рек Белгородской области за последние 200 лет // Тридцать третье пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Нижневартовск, 02-04 октября 2018 г.). Нижневартовск: Издательство НВГУ, 2018. С. 141-144.

Петина В.И., Гайворонская Н.И, Белоусова Л.И. Эрозионные процессы на территории Белгородской области // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Сер.: Естественные науки. 2009. № 11(66), вып. 9/2. С. 109-117.

Сатдаров А.З. Методы исследования регрессивного роста оврагов: достоинства и недостатки // Ученые записки Казанского университета. Сер.: Естественные науки. 2016. Т. 158, кн. 2. С. 277-292.

Сидорчук А.Ю., Панин А.В., Борисова О.К., Еременко Е.А. Геоморфологические подходы к оценке величины речного стока в геологическом прошлом (ст. 3. анализ структуры сети водотоков) // Геоморфология. М. № 1. Наука, 2018. С. 18-32. https://doi.org/10.7868/S0435428118010029

Хрисанов В.А., Колмыков С.Н. Современное оврагообразование как мощный фактор уничтожения плодородных земель Белгородской области // Научные ведомости БелГУ. Сер. Естественные науки. 2015. №21(218), вып. 33. С. 106-113.

Arabameri, K. Rezaei, H.R. Pourghasemi, S. Lee, M. Yamani. GIS-based gully erosion susceptibility mapping: a comparison among three data-driven models and AHP knowledge-based technique // Environmental Earth Sciences. 2018. Vol. 77 (17), 628 p.

Amiya Gayen, Hamid Reza Pourghasemi, Sunil Saha, Saskia Keesstra, Shibiao Bai. Gully erosion susceptibility assessment and management of hazard-prone areas in India using different machine learning algorithms // Science of The Total Environment. 2019. Vol. 668, pp. 124-138

C.Valentina, J.Poesenb, Yong Lic. Gully erosion: Impacts, factors and control // CATENA. 2005. Vol. 63 (2-3), pp. 132-153. https://doi.org/10.1016/j.catena.2005.06.001

J. Poesen, J. Nachtergaele, G. Verstraeten, C. Valentin. Gully erosion and environmental change: importance and research needs // CATENA. 2003. Vol. 50(2-4), pp. 91-133. https://doi.org/10.1016/S0341-8162(02)00143-1

Mahdis Amiri, Hamid Reza Pourghasemi, Gholam Abbas Ghanbarian, Sayed Fakhreddin Afzali. Assessment of the importance of gully erosion effective factors using Boruta algorithm and its spatial modeling and mapping using three machine learning algorithms // Geoderma. 2019. Vol. 340, pp. 55-69. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.12.042

Matthias Vanmaercke. Measuring, modelling and managing gully erosion at large scales: A state of the art/ Matthias Vanmaercke, Panos Panagosc, Tom Vanwalleghem, Antonio Hayas, Saskia Foerster, Pasquale Borrelli [et al.] // Earth-Science Reviews. 2021. Vol. 218, Article 103637. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103637

Hamid Reza Pourghasemi, Nitheshnirmal Sadhasivam, Narges, Adrian L.Collinsd. Gully erosion spatial modelling: Role of machine learning algorithms in selection of the best controlling factors and modelling process // Geoscience Frontiers. 2020. Vol. 218(6), pp. 2207-2219. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2020.03.005

Amaury Frankl, Jan Nyssen, Matthias Vanmaercke, Jean Poesen. Gully prevention and control: Techniques, failures and effectiveness // Earth Surface Processes and Landforms. 2021. Vol. 46(1), pp. 220-238. https://doi.org/10.1002/esp.5033

References

Belousova L.I. Regional’nye osobennosti razvitiya i rasprostraneniya ekzogennykh geomorfologicheskikh protsessov na territorii Belgorodskoy oblasti [Regional Features of the Development and Distribution of Exogenous Geomorphological Processes on the Territory of the Belgorod Region ]. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser.: Estestvennye nauki [Scientific statements of the Belgorod State University. Series: Natural Sciences], Belgorod, 2011, no. 3(98), issue 14, pp. 162-169.

Gafurov A.M. Ispol’zovanie bespilotnykh letatel’nykh apparatov dlya otsenki pochvennoy erozii [Use of unmanned aerial vehicles to assess soil erosion]. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser.: Estestvennye nauki [Scientific statements of the Belgorod State University. Series: Natural Sciences], Belgorod, 2019, vol. 43, no. 2, pp. 182-190. https://doi.org/10.18413/2075-4671-2019-43-2-182-190

Grigor’ev I.I., Rysin I.I. Otsenka lineynogo i ploshchadnogo prirosta ovragov s primeneniem instrumental’nykh metodov (na territorii Udmurtii) [Assessment of linear and areal growth of ravines using instrumental methods (on the territory of Udmurtia)]. Geomorfologia [Geomorphology], Moscow: Institut geografii RAN Publ., 2021, vol. 3, pp. 64-74.

Hrisanov V.A., Kolmykov S.N. Sovremennoe ovragoobrazovanie kak moshhnyj faktor unichtozhenija plodorodnyh zemel’ Belgorodskoj oblasti [Modern gully formation as a powerful factor in the destruction of fertile lands in the Belgorod region]. Nauchnye vedomosti BelGU. Ser. Estestvennye nauki [Scientific statements of the Belgorod State University. Series: Natural Sciences], Belgorod, 2015, no. 21(218), issue 33, pp. 106-113.

Kornilov A.G. Sravnitel’naja harakteristika vozdejstvija gornodobyvajushhih predprijatij KMA na jekologicheskuju situaciju rek Belgorodskoj oblasti [Comparative characteristics of the impact of mining enterprises of the KMA on the ecological situation of the rivers of the Belgorod region]. A. G. Kornilov, S. N. Kolmykov, E. V. Kichigin, L.Ju. Gordeev. Gornyj informacionno–analiticheskij bjulleten’ [Mining Information and Analytical Bulletin], Moscow: GIAB Publ., 2010, no. 6, pp. 134-139.

Kuz’menko Ja.V. Narozhnjaja A.G. Funkcionirovanie bassejnovyh landshaftnyh struktur v uslovijah vysokochastotnoj izmenchivosti stokoformirujushhih faktorov [Functioning of basin landscape structures under conditions of high-frequency variability of runoff-forming factors]. Obshhie i metodicheskie problemy jerozio– i ruslovedenija: sb. Statej [General and methodological problems of erosion and channel studies: collection of articles], Moscow: Planeta Publ., 2012, pp. 157-165.

Lisetskiy F.N., Svetlichnyy A.A., Chernyy S.G. Sovremennye problemy eroziovedeniya: monografiya pod red. A. A. Svetlichnogo [Modern problems of erosion studies: monograph edited by A. A. Svetlichnogo], Belgorod: Konstanta Publ., 2012, 456 p.

Narozhnjaja A.G., Pavljuk Ja.V., Golikov M.A. Opredelenie fraktal’noj razmernosti jerozionnoj seti Belgorodskoj oblasti [Determination of the fractal dimension of the erosion network of the Belgorod region]. Pochvy i zemel’nye resursy: sovremennoe sostojanie, problemy racional’nogo ispol’zovanija, geoinformacionnoe kartografirovanie : sb. tr. materialov mezhdunar. nauch.-prakt. konf., posvjashh. 85-letiju kafedry pochvovedenija BGU i 80-letiju so dnja rozhdenija V.S. Anoshko (Minsk, 20-23 sent. 2018 g.) [Soils and land resources: current state, problems of rational use, geoinformation mapping: a collection of proceedings of the materials of the international scientific and practical conference dedicated to the 85th anniversary of the Department of Soil Science of the Belarusian State University and the 80th anniversary of the birth of V.S. Anoshko], Minsk: 2018, pp. 127–131.

Narozhnjaja, A.G., Kuz’menko A.G. Rechnye bassejny Belgorodskoj oblasti i ih tipizacija po jekologo-landshaftnym uslovijam s ispol’zovaniem GIS–tehnologij [River basins of the Belgorod region and their typification according to ecological and landscape conditions using GIS technologies]. Jekologo-geograficheskie issledovanija v rechnyh bassejnah: materialy tret’ej Mezhdunarodnoj nauchno–prakticheskoj konferencii (Voronezh, 15–17 okt. 2009 g.) [Ecological and geographical research in river basins: materials of rare scientific and practical conferences], Voronezh: VGPU Publ., 2009, pp. 88-92.

Pavljuk Ja.V. Razvitie jerozionnoj seti v bassejnah rek Belgorodskoj oblasti za poslednie 200 let [Development of the erosion network in the river basins of the Belgorod region over the past 200 years]. Tridcat’ tret’e plenarnoe mezhvuzovskoe koordinacionnoe soveshhanie po probleme jerozionnyh, ruslovyh i ust’evyh processov (Nizhnevartovsk, 02-04 oktjabrja 2018 g.) [Thirty-third plenary interuniversity coordination meeting on the problem of erosion, channel and estuarine processes], Nizhnevartovsk: NVGU Publ., 2018, pp. 141-144.

Petina V.I., Gajvoronskaja N.I, Belousova L.I. Jerozionnye processy na territorii Belgorodskoj oblasti [Erosion processes on the territory of the Belgorod region]. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser.: Estestvennye nauki [Scientific statements of the Belgorod State University. Series: Natural Sciences], Belgorod, 2009, no. 11(66), rel. 9/2, pp. 109-117.

Satdarov A.Z. Metody issledovaniya regressivnogo rosta ovragov: dostoinstva i nedostatki [Methods for studying the regressive growth of ravines: advantages and disadvantages]. Uchenye zapiski Kazanskogo universiteta. Ser.: Estestvennye nauki [Scientific notes of Kazan University. Series: Natural Sciences], 2016, vol. 158, book 2, pp. 277-292.

Sidorchuk A.Ju., Panin A.V., Borisova O.K., Eremenko E.A. Geomorfologicheskie podhody k ocenke velichiny rechnogo stoka v geologicheskom proshlom (st. 3. analiz struktury seti vodotokov) [Geomorphological approaches to assessing the magnitude of river flow in the geological past (article 3. analysis of the structure of the network of watercourses)]. Geomorfologija [Geomorphology], Moscow: Nauka Publ., 2018, no. 1, pp. 18-32.

Zorina, E.F. Ovrazhnaja jerozija: zakonomernosti i potencial razvitija [Gully Erosion: Patterns and Development Potential]. Mosk. gos. un-t im. M. V. Lomonosova, Moscow: GEOS Publ., 2003, 168 p.

Arabameri, K. Rezaei, H.R. Pourghasemi, S. Lee, M. Yamani. GIS-based gully erosion susceptibility mapping: a comparison among three data-driven models and AHP knowledge-based technique. Environmental Earth Sciences, 2018, vol. 77 (17), 628 p.

Amiya Gayen, Hamid Reza Pourghasemi, Sunil Saha, Saskia Keesstra, Shibiao Bai. Gully erosion susceptibility assessment and management of hazard-prone areas in India using different machine learning algorithms. Science of The Total Environment, 2019, vol. 668, pp. 124-138.

C.Valentina, J.Poesenb, Yong Lic. Gully erosion: Impacts, factors and control. CATENA, 2005, vol. 63 (2-3), pp. 132-153. https://doi.org/10.1016/j.catena.2005.06.001

J. Poesen, J. Nachtergaele, G. Verstraeten, C. Valentin. Gully erosion and environmental change: importance and research needs. CATENA, 2003, vol. 50 (2-4), pp. 91-133. https://doi.org/10.1016/S0341-8162(02)00143-1

Mahdis Amiri, Hamid Reza Pourghasemi, Gholam Abbas Ghanbarian, Sayed Fakhreddin Afzali. Assessment of the importance of gully erosion effective factors using Boruta algorithm and its spatial modeling and mapping using three machine learning algorithms. Geoderma, 2019, vol. 340, pp. 55-69. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.12.042

Matthias Vanmaercke. Measuring, modelling and managing gully erosion at large scales: A state of the art/ Matthias Vanmaercke, Panos Panagosc, Tom Vanwalleghem, Antonio Hayas, Saskia Foerster, Pasquale Borrelli [et al.]. Earth-Science Reviews, 2021, vol. 218, Article 103637. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103637

Hamid Reza Pourghasemi, Nitheshnirmal Sadhasivam, Narges, Adrian L.Collinsd. Gully erosion spatial modelling: Role of machine learning algorithms in selection of the best controlling factors and modelling process. Geoscience Frontiers, 2020, vol. 218(6), pp. 2207-2219. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2020.03.005

Amaury Frankl, Jan Nyssen, Matthias Vanmaercke, Jean Poesen. Gully prevention and control: Techniques, failures and effectiveness. Earth Surface Processes and Landforms, 2021, vol. 46(1), pp. 220-238. https://doi.org/10.1002/esp.5033


Просмотров аннотации: 123
Загрузок PDF: 180
Опубликован
2022-06-30
Как цитировать
Pavlyuk, Y., Sablina, O., Smirnova, S., & Gladkaya, K. (2022). АНАЛИЗ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗВИТИЯ ЛИНЕЙНОЙ ЭРОЗИИ В БАССЕЙНАХ РЕК НА ЮГЕ СРЕДНЕРУССКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИС. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 14(3), 192-212. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2022-14-3-192-212
Раздел
Окружающая среда и гигиена труда